>

模拟无法与plc通信汽车仪器仪表介绍西门子plc1

- 编辑:领航仪器 -

模拟无法与plc通信汽车仪器仪表介绍西门子plc1

  目前,嵌入式系统(Embedded Systems)已被广泛地应用于工业、过程控制、通信、仪器、仪表等众多领域。嵌入式操作系统(Embedded Operang Systems,EOS)的出现大大简化了应用程序设计,并可有效地保障软件质量和缩短开发周期。

  业界推出的EOS产品归纳起来应具有以下几个特点:小巧、实时性、可装卸、固化代码、弱交互性、强稳定性和统一的接口。目前使用最多的EOS产品有:VxWorks、QNX、PalmOS、WinCE、PSOS、国内自主HopenOS等。其中,VxWorks使用最为广泛、市场占有率最高,其突出特点是实时性强(采用优先级抢占和轮转调度等机制),除此之外,其可靠性和可剪裁性也相当不错。QNX是一种伸缩性极佳的系统,其核心加上实时POSIX环境和一个完整窗口系统还不到一兆。相比之下,Microsoft WinCE的核心体积庞大,实时性能也差,但由于Windows系列友好的用户界面和为程序员所熟悉的API,并捆绑IE、Office等应用程序,正逐渐获得更大的市场份额。而与这些商业化的操作系统相比,Linux已经越来越受到人们的注意。

  嵌入式计算机系统同通用型计算机控制系统相比,具有以下特点:低功耗、体积小、集成度高;是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统;具有较长的生命周期;嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存储于磁盘等载体中;嵌入式系统本身不具备自主开发能力。

  电力系统是一个复杂的非线性、高维、互联大系统,不同的应用场所需求各异。基于嵌入式系统特有的优点,其在电力系统中的应用主要多用于底层来实现数据采集、监视控制与仪表计量、通信控制等功能,而上层应用由于对数据处理与存储能力、人机交互(HMI)、网络通信等方面要求甚高,一般都是由PC系统或局域网(LAN)的形式实现。总体来说,嵌入式系统在电力系统中的应用有以下几个方面的要求更为迫切:

  以电力系统的稳定观测与控制为例,实时性就是其首先要解决的问题。这是因为电网的安全稳定性通常在事故后几十到几百毫秒内就有可能受到严重威胁,并且过迟的稳定控制措施不仅起不到预想的作用,造成经济上的损失,甚至可能引起其他的安全问题。这里的实时性不仅指获得数据的实时性,而且还包括数据处理、分析、决策的实时性。因此,这对嵌入式系统的硬件与软件都是一个较为苛刻的要求。

  现代化大生产与居民生活中电能的使用是最普遍的,因此在利用嵌入式系统实现对电力系统的控制时硬件与软件的可靠性也就成为人们极为关注的问题。通常,人们不仅希望嵌入式系统能按照预先设计好的流程正常工作,而且也对嵌入式系统的抗干扰能力与智能性提出了一定的要求,例如加入Watchdog自恢复与自诊断功能,采用容错设计与数据辨识校验等。嵌入式的软件平台在应用于关键场合时还需经受强电磁干扰等考验。

  目前大多数嵌入式系统的开发语言都采用C++/C++(也包括少量的汇编语言),因此灵活性好,可移植性强,拥有较多的使用者;另外,尽量采用模块化设计与工业组态软件,这不仅可方便生产调试厂家,而且可解放用户。当一个模块出现问题时,只需要换一块新的;当需要增/减某项功能时,也只需要增/减相应的模块即可。

  一般来说,嵌入式系统所具备的网络通信能力相对于PC系统是较弱的,这是制约嵌入式系统在电力系统上层应用的主要因素之一。电力系统地理上的分散性(横向)是其主要的外部特征,一条长距离的输电线可能跨越几个地区,因此地区与地区之间的通信与联络就显得十分重要。加之电力系统各级调度之间(纵向)的协调,因此电力系统的通信能力在很大程度上制约着联网的规模与控制方式。

  嵌入式开发硬件平台的选择主要是嵌入式处理器的选择,使用什么样的嵌入式处理器内核主要取决于应用领域、用户需求、成本、开发的难易程度等因素。嵌入式系统的处理器可分为两大类:一类是低功耗基于X86架构的通用计算机的CPU为处理器;另一类为微控制器和DSP。微控制器具有单片化、体积小、功耗低、可靠性高、芯片上的外设资源丰富等特点,成为嵌入式系统的主流器件。特别要指出,RISC技术为计算机体系结构带来了一次重大的变革。简单的、汽车仪器仪表介绍固定长度的、单周期执行指令的RISC计算系统,与传统、复杂、可变长度指令并行执行的CISC计算机系统相比较,在相同的条件下,RISC技术的速度快2~5倍,具有巨大的性价比优势。RISC技术推动着计算机体系结构从封闭的CISC向开放的结构发展。因此,世界上各大CPU芯片制造厂商争相开发生产RISC芯片,目前的典型结构为ARM系列、MIPS和SH,具有32位字长,最高时钟速率可达400MHz。多种嵌入式实时操作系统大都支持上述RISC处理器。

  基于X86的计算机CPU的运行速度越来越快,同时CPU消耗的功率也越来越大,随之而来的发热量也越来越高,最新的IntelP4 CPU的功耗已经超过了100W。系统的散热性能成了影响系统稳定性的一个重要指标,如果系统散热性能不好,就会影响整个系统的稳定性。在电力工业控制领域,对系统的稳定性要求很高,但并不需要特别强大的CPU计算能力。低功耗CPU在这方面很符合电力行业工控系统的要求,因为这类CPU在提供必要的计算能力的同时发热量很小,只需合适的散热片就可以正常工作,无需使用风扇主动散热,减少了故障发生的几率,大大提高了系统的稳定性。在低功耗CPU方面,工控领域使用最多的是Intel、Transmate、VIAAMD的CPU,主要使用在一些Fanless(无风扇)主板上。一方面提供强大的运算能力,另一方面又具有很好的稳定性。现在低功耗CPU中又有了一些新的产品,提供更为强大的性能,比如IntelPentium/Celeron M系列、AMD的Geode NX系列、VIA Eden ESP系列等。

  另外,还要考虑处理器的寻址空间,有没有片上的Flash存储器,处理器是否容易调试和仿真及调试工具的成本和易用性等相关的信息。在实际过程中,挑选最好的硬件是一项很复杂的工作,充满着各种顾忌和干扰,包括其他工程的影响以及缺乏完整或准确的信息等。

  嵌入式操作系统大体上可分为两种:商用型和免费型。商用型的实时操作系统功能稳定、可靠,有完善的技术支持和售后服务,但往往价格昂贵。免费型的实时操作系统在价格方面具有优势,目前主要有Linux和PSOS,但是不管选用什么样的系统,都要考虑以下几点:操作系统的硬件支持;开发工具的支持程度;能否满足应用需求。由此可见,选择一款既能满足应用需求,性价比又可达到最佳的操作系统,对开发工作的顺利开展意义重大。

  针对电力而言,系统的可靠性和实时性是关键。Linux是个与生俱来的网络操作系统,成熟而且稳定。Linux是源代码开放的软件,不存在黑箱技术,任何人都可修改它,或者用它开发自己的产品。Linux系统是可定制的,系统内核目前已经可做得很小。Linux作为一种可裁减的软件平台系统,是发展未来嵌入设备产品的绝佳资源,因此,Linux作为嵌入式系统新的选择,在电力嵌入式系统中应用已成必然。

  1.可应用于多种硬件平台,正好满足电力系统中控制平台多样性的要求,这对于经费、时间受限制的电力研究与开发项目是很有吸引力的。原型可在标准平台上开发后移植到具体的硬件上,加快了软件与硬件的开发过程。Linux采用一个统一的框架对硬件进行管理,从一个硬件平台到另一个硬件平台的改动与上层应用无关。Linux可随意地配置,不需要任何的许可证或商家的合作关系,源代码可免费得到。这使得采用Linux作为操作系统不会遇到任何关于版权的纠纷。毫无疑问,这会节省大量的开发费用。本身内置网络支持,而目前嵌入式系统对网络支持要求越来越高。Linux的高度模块化使添加部件非常容易。

  2.Linux是一个和Unix相似、以内核为基础的、具有完全的内存访问控制,支持大量硬件(包括X86,Alpha、ARM和Motorola等现有的大部分芯片)等特性的一种通用操作系统。其程序源码全部公开,任何人可以修改并在GUN通用公共许可证下发行。这样,开发人员可对操作系统进行定制,适应其特殊需要。

  3.Linux带有Unix用户熟悉的开发工具,几乎所有的Unix系统应用软件都已移植到了Linux上。Linux还提供了强大的网络功能,有多种可选择窗口管理器。其强大的语言编译器等也可很容易得到,不但成熟完善,而且使用方便。

  变电站综合自动化系统是利用计算机控制、网络、数据库、西门子plc1500程序实例现代通信等技术将变电站所有二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等),经过功能组合和优化设计,对变电站执行自动监视、测量、控制和协调来提高变电站运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。它完全取代了常规监视仪表、操作控制屏柜、模拟屏柜、中央信息系统、变送器及常规远动装置等设备,提高了变电站的安全与经济运行水平。变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统已成为目前电力系统的主要发展趋势之一。

  变电站综合自动化系统体系结构按设计思想分可分为集中式、分布式和分散(层)分布式,其中,集中式结构的功能模块与硬件无关,各功能模块的连接通过模块化软件实现,信息是集中采集、处理和运算的。受计算机硬件水平的限制,该结构在早期自动化系统中应用较多,此类结构对监控主机的性能要求较高,且系统处理能力有限,开发手段少,系统在开放性、扩展性和可维护性等方面较差,抗干扰能力不强。分布式结构采用主从CPU协同工作方式,各功能模块如智能电子设备(Intelligent Electronic Device,IED)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信。分布式结构有助于系统扩展和维护,可靠性好,局部故障不影响系统其他模块正常运行,较适合于中低压变电站。

  而分散分布式结构是目前的主流结构,由于计算机、通信及网络数据库技术的发展使变电站信息综合管理成为可能。分散分布式结构将计算机局域网(LAN)技术引入变电站综合自动化管理系统,已成为现在的研究热点。该结构引入信息管理方案,它将变电站各IED通过专用网关设备直接接入以太网,汽车仪器仪表介绍站内各监控机、服务器、工作站接入同一网络。但这种方案价格昂贵,对不同接口需要进行通信协议转换。其中如何引入LAN进行信息管理和处理电力通信规约转换是两个焦点问题,参照IEC提出的3层标准结构,可将原有的过程层、间隔层、站级层细化为过程层、二次设备控制层、通信管理层和信息管理层4层,可重点解决通信管理层中的电力通信规约转换问题和信息管理层中的变电站信息综合管理问题。其系统功能主要体现在:实现底层二次设备的控制智能化和数字化;实现变电站常规远动功能;实现变电站的信息集中管理和监控。

  整个系统的核心在于通信前置机,如图1所示。系统共分4层,即信息管理层、通信管理层、二次分散设备控制层和生产过程层。生产过程层由变电站一次设备组成,是系统的最底层;二次设备控制层则由各智能设备(IED)组成,实现对各自对象(母线、馈线、主变压器电容器等)的控制和保护功能;通信管理层由连接IED的现场总线和作为通用网关的主/备前置机系统组成,如研华的UNO-2668,是系统的通信枢纽,负责站内信息采集、连接站级计算机、连接远动系统等;信息管理层是系统的最高层,主要由站级计算机组成,包括服务器、工作站等,形成站内计算机局域网,运行变电站SCADA/EMS(Super-visory Control and Data Acquisition/Energy Management System)系统,实现数据库管理、站级控制、人机接口等功能;面向变电站所有设备的历史数据、参数数据在主/备服务器中的创建,而每个操作员工作站节点中均建有实时数据库,可采用双以太网冗余结构构建。

  二次设备控制层中的IED与生产过程中的一次设备接口,按相应的规约直接实现信息的采集与控制调节,进行存储、转发,IED可通过光纤或现场总线与通信管理层连接,实现信息的收集与分配,不同类型的IED在二次设备控制层中不能直接进行信息交换,而是经不同的现场总线通过前置机这个网关来进行信息交换。通信管理层中的前置机系统可同时接入多种电力通信规约的总线设备,并向上挂接在信息管理层网络上,是局域网中的重要节点,起着收集站内生产信息上传和下发管理层控制信息的作用。变电站二次设备的各种数据测量、事件记录、故障录波与控制等所有功能全部在二次设备控制中实现,不依赖于站级计算机。在前置机系统中还可接入全球定位系统(Global Positioning System,GPS)对时信号和串行Modem,以实现远动功能。在此情况下,前置机系统相当于远方终端单元(Remote Terminal Unit,RTU)的功能。信息管理层中的SCADA系统通过参数数据的定义建立各节点的实时数据库并从前置机获得实时数据,另由专门的线程分析实时数据库中的数据后再写入历史数据库,各工作站节点的历史数据查询则通过C/S模式从主/备服务器获取。如果需要远程浏览,则可设置Web服务器,利用Modem与公用电话网拨号登录站内局域网,通过Web浏览器进行浏览和查询。此外,可在站内设置远程网桥,远程工作站通过该远程网桥获取本地局域网(LAN)信息等。

  在信息管理层中,基于所构建的网络,也可在其中置入变电站综合多媒体管理信息系统,通过专用网关和标准数据接口与SCADA系统交换生产信息。

  作为通信前置机,其必须以嵌入式控制系统,且免风扇设计,必须具有较强的抗电磁干扰能力、低功耗以及实时性等特性。西门子plc1500程序实例研华的UNO-2668内嵌低功耗Celeron 400MHz CPU,内嵌WinCE或者Linux操作系统,保证了系统的实时性,是业界一块高档的嵌入式通信前置机。

  Python带有许多数据可视化的包。Matplotlib 是最为常用的库,可以生成基本的图形和图表。

  Arm的自定义指令最早将在2020年上半年在ArmCortex®M33CPU中开展,而新的和现有的被....

  统信软件今日表示,近日,金蝶天燕所属的金蝶Apusic应用服务器(Apusic Applicatio....

  现在说到编程,大家提得更多的似乎永远是前端、后端、小程序、Android App、iOS App,但....

  通过TCP/IP网络协议和Cerebot_32MX4实现家居控制系统的设计

  随着物联网的热潮的到来,2010年国内许多省市纷纷发布的《物联网发展规划》,物联网附属领域智能家居的....

  国产OS操作系统、CPU处理器这几年迅猛发展,最需要也是最难解决的无疑就是软件生态支持,尤其是一些专....

  操作系统是计算机学科的基础课程,模拟无法与plc通信是理解计算机运行原理的重要基石,学习操作系统不仅能够让编程人员了解计....

  随着嵌入式系统对信号处理性能和数据传输性能的不断提高,单纯依靠提高处理器性能来改善系统性能的方法已无....

  随着人民对美好生活需要的日益增长,一个安全、舒适、方便、互动、智能的家居环境成为了很多人的梦想,智能....

  我的看法是:首先考虑自己个人的兴趣,这两个行业的模式、思维、市场还是有较大不同。

  控制回路是许多基于MCU的设计所执行的最基本的任务之一。通常这些设计中未充分利用的关键特征和外围设备....

  据新浪报道,华为创始人任正非在 2020 冬季达沃斯论坛上表示,鸿蒙系统已经上网,模拟无法与plc通信未来会应用到华为旗....

  德承是专业的嵌入式计算机制造商,推出了P2100系列嵌入式计算机(含P2102 和P2102E)。P....

  1. LiteOS的互斥锁1.1. 互斥锁在多任务环境下,往往存在多个任务竞争同一共享资源的应用场景,互斥锁可被用于对共享资源的保护...

  用户界面设计是屏幕产品的重要组成部分,它为人机交互构建了一个沟通环境。其中交互性设 计是用户界面设计....

  不知道您是否有发现每次看演出,看节目的时候灯光效果已经成为演出的一部分。而且有很多的演出会用灯光做一....

  LED大屏幕显示屏主要由点阵或象素阵列、控制系统和传输接口以及相应的应用软件四部分构成。如图1所示控....

  每一个嵌入式应用软件都会在某些时候访问最底层的固件和进行一些硬件控制。 驱动的设计和实施是确保一个系....

  嵌入式存储交换技术还是比较常用的,于是我研究了一下如何增加嵌入式存储交换技术的可靠性,在这里拿出来和....

  统信软件今日表示,近日,奔图打印机与统一操作系统UOS完成适配工作,并在搭载统一操作系统UOS的龙芯....

  不是所有便携式系统都像图1(参见本系列文章的第二部分)所示的系统这么简单。图3给出了可穿戴电子设备的典型方框图。由于存在大量...

  ARM cortex-A53是否支持硬件预取、整型流水线的个数等相关参数

  已经查阅了A53的手册没有找到相关的答案,自己有刚刚接触这方面,老大给的任务,希望有大佬帮忙指点一下,或是有相关资料经验也...

  Orange Pi Zero开发板在Armbian系统下如何使用声卡功能

  在使用Orange Pi Zero开发板时,安装Armbian的系统,有开发者反馈找不到声卡,这是因为声卡的功能是在Zero的转接板上: ...

  关于机器人,很多人都说过,为什么机器人它会听指挥,对于机器人,除了它的外形,其他什么都不知道,很多人....

  这两天国产操作系统有不少好消息,最近大热的UOS统一操作系统已经进入发布阶段,日前面向合作伙伴发了最....

  随着城镇化进程的推进,农村污水处理是新农村建设的重要组成部分。农村生活污水是面污染来源之一,全国90....

  1月14日,Windows 7正式结束了自己的生命,而不知道是不是巧合,几乎同时,国产的统一操作系统....

  Win10之后不是Win11?微软将推出Win 10X和新Edge浏览器

  Win7的退役再次将Win10推向前台,那么我们也不禁发问,Win10的班要谁来接呢?

  通过该设计能够确保装有不同操作系统的各种服务器能够在本系统中正常工作,同时使用消息队列实现系统模块之....

  Lattice公司的MachXO2系列是高度可配置的串行逻辑器件(PLD),具有低误差,具有和高系统....

  GSM的英文全称是Global System for Mobile Communications,其....

  Windows 7系统落幕后,Windows 10 Mobile再次宣告死亡

  据外媒报道称,微软发布的一份支持文档显示,Windows 10 Mobile操作系统将会延长到202....

  香橙派开发板OrangePi 2G-IOT如何升级 NAND 中的 Android

  OrangePi 2G-IOT 提供了两种方式的 Android 启动, 分别为 SD 卡启动和 Nand 启动。当需要升级 SD 卡或者 Nand 里的...

  1月14日,统信软件宣布国产OS——UOS统一操作系统的正式版正式发布,首先推出的是面向合作伙伴的版....

  通信软件公司今天官方宣布,统一操作系统UOS发布正式版本,包括统一桌面操作系统V20、统一服务器操作....

  提出了一种不用查询表的正弦正交编码器细分方法利用控制系统临界稳定原理生成一个高频数字正弦载波与采样得....

  伴随着2020年1月14日的到来,已经服役了十年之久的Windows 7操作系统将正式宣布退役。此前....

  2019年OrangePi 香橙派开发板人气盘点,谁是你心目中的C位?

  年关将至,趁着快回家过年,除了吃喝玩乐“葛优躺”的例行活动,我们还可以来一点不一样的活动——开发板测评!下面就来介绍国产...

  龙脉科技的mToken USBKey已与统一操作系统UOS完全兼容 应用生态越来越丰富

  统信软件公司今日宣布,龙脉科技的mToken USBKey已经与搭载龙芯、飞腾、申威、鲲鹏、兆芯、海....

  如果将2019年比作泛在电力物联网的建设元年,那么2020年,将是泛在电力物联网建设“三年攻坚”的突....

  近日,在首届全国新型信息消费大赛中,“汽车智能健康气候控制系统”凭借其高科技含量和实用性,在全国22....

  据介绍,龙脉科技成立于2003年,从事软件保护和身份认证。mToken USBKey具有安全性高(确....

  EVB-P6UL工控评估板由CoM-P6UL核心模块EVB-P6UL底板组成,具有功耗低、性价比高、....

  介绍了一种新型的低成本语音识别集成电路AP7003及其在自动电梯语音控制系统中的应用。对其原理和基本....

  微软已经停止对Windows 7技术支持,对于不少用户来说,现在这个点还能愉快的升级至Windows....

  1月14日,也就是明天,微软Windows 7操作系统将正式停止技术支持,这意味着数百万仍在使用该操....

  众所周知,在最近几年的诸多不利因素的影响之下,国产系统、国产芯片的发展得到了前所未有的关注度,尤其是....

  统信软件在信创展台展示了最新的统一操作系统UOS产品。在本次信创展区,曙光、百信、卓怡恒通等整机厂商....

  在自主可控思路的指导下,国产软硬件生态系统正在快速发展,尤其是统信软件旗下的UOS统一操作系统,近期....

  一加8系列现身GeekBench 4跑分库,运行Android 10操作系统

  今日,一加8系列现身GeekBench 4跑分网站。GeekBench信息显示,这款型号为GALIL....

  香橙派Orange Pi Zero开发板如何连接无线:]a. 命令行输入 看是否有网卡(wlan*) $ insmod xradio_wlan.ko c. 输入命令 ifconfig,应该可以看到 wlan0(假设是 wlan0) $...

  Canonical宣布Ubuntu 19.04 操作系统将于2020年1月23日停止支持

  Canonical今天宣布:Ubuntu 19.04 (Disco Dingo)操作系统将于2020....

  S7系列PLC上位机通信及PRODAVE软件包在上位机中的使用资料说明

  针对控制系统中上位机与S7系列PLC通信的实际问题,总结了几种监控上位机与S7系列PLC的通信方法,....

  本文档的主要内容详细介绍的是自动控制系统教程之非线性系统分析的资料免费下载包括了:,1 非线....

  当确定了被控对象后,根据技术指标来确定控制方案,进而选择传感器、放大器和执行机构等就构成了控制系统的....

  本文档的主要内容详细介绍的是自动控制系统的频率域方法详细资料说明包括了:1 频率特性,2典型环节的频....

  1.1 中断的理解1.1.1 中断概念程序正在执行,突然有外部信号或者内部信号打断正在执行的程序,需要执行该事件,执行完后再回到当...

  1.1 嵌入式概述1.1.1 嵌入式的含义嵌入式的全称为嵌入式计算机系统。详细的讲嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心,面向用户、汽车仪器仪表介绍...

本文由公司简介发布,转载请注明来源:模拟无法与plc通信汽车仪器仪表介绍西门子plc1